Avainero RNA-häiriön ja antisense-oligonukleotidin välillä on, että RNA-interferenssi on tekniikka, joka sisältää sekvenssispesifisen geeniekspression tukahdutuksen kaksijuosteisella RNA:lla, kun taas antisense-oligonukleotidi tekniikka, johon kuuluu geeniekspression sekvenssispesifinen suppressio yksijuosteisella DNA-oligonukleotidilla.
Geenien hiljentäminen tai suppressio on tapa säädellä geenin ilmentymistä biologisessa solussa tietyn geenin ilmentymisen estämiseksi. Normaalisti, kun geenit vaiennetaan, niiden ilmentyminen vähenee. Sitä vastoin kun geenit tyrmätään, ne poistetaan kokonaan organismin genomista; näin ollen sillä ei ole ilmaisua. Joskus geenin hiljentämistä pidetään samana kuin geenien tyrmäystä. Tämä johtuu siitä, että geenien hiljentämismenetelmät, kuten RNAi, antisense-oligonukleotidi ja CRISPR, joita käytetään geenien hiljentämiseen, vähentävät geenien ilmentymistä vähintään 70 %. RNA-interferenssit ja antisense-oligonukleotidit ovat kaksi tärkeää geenin vaimennustekniikkaa.
Mitä on RNA-häiriö?
RNA-häiriö (RNAi) on biologinen prosessi, jossa kaksijuosteiset RNA-molekyylit suorittavat sekvenssispesifisen geeniekspression suppression. Andrew Fire ja Craig C. Mello jakoivat Nobelin lääketieteen vuonna 2006 poikkeuksellisesta työstään RNA:n häiritsemiseksi sukkulamatomatossa: Caenorhabditis elegansissa. He julkaisivat tämän uraauurtavan tutkimuksen RNA-häiriöistä ensimmäisen kerran vuonna 1998. Yleensä RNAi-reitti löytyy monista eukaryoottisista organismeista, myös eläimistä.
Kuva 01: RNA-häiriö
Kaksi keskeistä molekyyliä, mikroRNA (miRNA) ja pieni interferenssi-RNA (siRNA), on mukana RNAi-reitissä. Dicer-niminen entsyymi indusoi tämän reitin. Dicer pilkkoo pitkän kaksijuosteisen RNA:n lyhyiksi kaksijuosteisiksi fragmenteiksi (21 nukleotidin siRNA). Sitten kukin siRNA puretaan kahdeksi yksijuosteiseksi RNA:ksi, jotka tunnetaan matkustajajuosteena ja ohjaussäikeenä. Matkustajajuoste hajoaa, kun taas ohjausjuoste liitetään RNA-indusoituun vaimennuskompleksiin (RISC). RISC:ssä ohjaa juostepareja komplementaarisen mRNA:n kanssa, joka laukaisee Argonauten (Ago2), RISC-kompleksin katalyyttisen komponentin. Myöhemmin Argonaute katkaisee mRNA-molekyylin. Toisin kuin siRNA, mikroRNA (miRNA) kohdistuu mRNA:n 3' transloimattomaan alueeseen, jossa ne sitoutuvat epätäydellisesti komplementaarisesti. Tämä estää mRNA:n pääsyn ribosomeihin translaatiota varten.
Mikä on antisense-oligonukleotidi?
Antisense-oligonukleotidi on tekniikka, joka sisältää geeniekspression sekvenssispesifisen suppression yksijuosteisella DNA-oligonukleotidilla. Tätä tekniikkaa kutsutaan myös antisense-terapiaksi. Antisense-oligonukleotidit muuttavat mRNA:n ilmentymistä käyttämällä erilaisia mekanismeja, kuten ribonukleaasi H-välitteistä pre-mRNA:n hajoamista, suoraa steeristä estoa ja eksonisisällön modulaatiota pre-mRNA:n silmukointikohdan kautta.
Kuva 02: Antisense-oligonukleotidi
Yhdysvallat ja Euroopan unioni ovat hyväksyneet useita antisense-oligonukleotideja sairauksien hoitoon. Lisäksi antisense-oligonukleotidit on jo hyväksytty useiden sairauksien hoitoon, mukaan lukien Battenin tauti, sytomegalovirusretiniitti, Duchennen lihasdystrofia, familiaalinen kylomikronemia-oireyhtymä, familiaalinen hyperkolesterolemia, perinnöllinen transtyretiinivälitteinen amyloidoosi ja spinaalinen lihasatrofia.
Mitä yhtäläisyyksiä on RNA-interferenssin ja antisense-oligonukleotidin välillä?
- RNA-interferenssi ja antisense-oligonukleotidi ovat kaksi tärkeää geenin vaimennustekniikkaa.
- Molemmat tekniikat kohdistuvat mRNA-molekyyleihin.
- Ne ovat sekvenssispesifisiä tekniikoita.
- Molempia tekniikoita käytetään monien sairauksien hoitoina.
- Ne molemmat estävät geenien ilmentymistä.
Mitä eroa on RNA-interferenssillä ja antisense-oligonukleotidilla?
RNA-interferenssi on tekniikka, joka sisältää sekvenssispesifisen geeniekspression suppression kaksijuosteisella RNA:lla, kun taas antisense-oligonukleotidi on tekniikka, joka sisältää sekvenssispesifisen geeniekspression suppression yksijuosteisella DNA-oligonukleotidilla. Joten tämä on avainero RNA-häiriön ja antisense-oligonukleotidin välillä.
Alla oleva infografiikka esittelee RNA-häiriön ja antisense-oligonukleotidin väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – RNA-häiriö vs antisense-oligonukleotidi
Geenien vaimentamistekniikat vähentävät solujen geeniekspressiota. RNA-interferenssi ja antisense-oligonukleotidi ovat kaksi tärkeää geenin vaimennustekniikkaa. RNA-interferenssi on tekniikka, joka sisältää sekvenssispesifisen geeniekspression suppression kaksijuosteisella RNA:lla, kun taas antisense-oligonukleotidi on tekniikka, joka sisältää geeniekspression sekvenssispesifisen suppression yksijuosteisella DNA-oligonukleotidilla. Siten tämä tiivistää eron RNA-häiriön ja antisense-oligonukleotidin välillä.
